JPH0766181B2 - マスク膜とホルダ枠とからなるマスクの安定化方法 - Google Patents

マスク膜とホルダ枠とからなるマスクの安定化方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えばイオン線、電子線またはX線等の写像
媒質に対して透過性の部分を有するマスク膜とこの膜の
ための枠状のホルダとからなり、このマスク膜が運転に
おいて写像媒質による熱応力にさらされるようなマスク
を安定化する方法に関する。
[従来の技術] 永続的な負荷のもとでマスク膜を安定化するためにマス
ク膜を熱的に予備緊張させる種々の方法が実用されてい
る。この場合にマスク膜は好ましくは金属製のマスク枠
と或る適当な温度において結合される。マスク枠の熱膨
張係数がマスク膜のそれよりも小さな場合には、従来技
術には従属しない一つの提案によれば、そのマスク膜の
枠中における固定を高められた温度において行ない、例
えばニッケルよりなるマスク膜をインバー鋼の枠中に固
定する場合にこれを60℃の温度において行なう。逆の場
合に例えばニッケル膜をアルミニウムの枠の中に締付け
固定するのは低い温度、例えば−20℃において行なわれ
る。冷却または加温して室温にした後にマスク膜は枠中
で予備緊張された状態になっている。このように熱的に
予備緊張されたマスク膜の写像媒質による照射に際して
そのマスク膜内に設けられた写像用パターンの位置はそ
の温度差によって定められる或る負荷範囲内では変化せ
ずにとどまり、と言うのは線照射によってその熱的予備
張力の大きさが減少するだけだからである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上記の場合にそのマスク膜の熱的な予備緊
張によって既に、中でもマスク膜がその全ての部分にお
いて同一の有効厚さを有していない場合には著しい歪み
がマスク膜内に生じ得ると言うことが欠点である。すな
わち、中でもその膜内に種々の開口部を有する均一厚さ
のマスク膜を予備緊張させた場合には、これが歪みを生
じ、それによってこの熱的予備緊張の方法は、中でもイ
オン線または電子線の1:1のシャドウ露出法(Schattenb
elichtung)または縮少イオン線または電子線プロジェ
クションにおいて適用する場合にはテストマスクにしか
用いることができない。
本発明の課題は、写像媒質による照射が、これまで熱的
に予備緊張されたマスクにおいて可能であったものより
も著しく高い場合においても、マスクの安定化を可能と
し、そして同時に、種々のパターン開口を有するマスク
を用いた場合でも許容できない大きさの歪みを生じない
ようにすることを可能にすることである。
[問題点を解決するための手段] 上記の課題は本発明に従い、予備緊張に伴うそのマスク
膜中又はマスク膜上の写像用パターンの歪みを像転写過
程に対して無視できる程に小さな予備緊張のもとに、ま
たは予備緊張なくホルダ中に配置されているマスクを、
その写像装置内に設けられた締付枠の中に締め付け、そ
してこの枠を写像装置の運転の間に、マスク膜がこの運
転の間に有する温度を越える或る温度に加熱することに
よって解決される。
[作用] この場合にマスク膜はその作製過程を通じて或る固定用
枠2と結合されていることができる。工学的種々の方法
によってそのマスク膜に残存する張力がそのマスク膜の
中または上に設けられた写像用パターンの歪みをパター
ンの転写過程に対して無視できるほどに僅かなものにす
ることが保証される。固定用枠2の材料としては作製技
術的理由から中でも珪素またはガラスが挙げられる。
珪素(ほう素およびゲルマニウムでドーピングされた)
または窒化珪素からできるだけ内部応力を有しないマス
ク膜を製造するための種々の方法およびこれを珪素より
なる枠体に錨着固定することは従来技術に属する。この
場合に錨着用枠の熱膨張係数はマスク膜のそれと全く等
しいかまたは類似的な値であり得る。ほめに従う安定化
方法はこのような条件によってますます好都合になる。
本発明に従う方法を適用することによって達成される効
果は、加温によってもたらされるマスク膜の膨張がなん
らの抵抗を受けず、そしてそれによってマスク膜が単に
平坦な形状を保つばかりでなく、そのマスク膜に設けら
れた全てのパターンが一次比例的な膨張によって拡大さ
れ、それにより最初から僅かしか存在しなかったマスク
のパターンの歪みがなんら増幅を受けないと言うことに
基づく。本発明に従う方法はマスク膜のホルダと接触し
ている締付け枠によってマスク膜ホルダが制御して加温
され、また従って写像媒質により加温されたマスク膜が
なんら阻害を受けずにその加温によって条件付けられる
それぞれの寸法を取ることができるということをもたら
す。このようにして完全に歪みのないマスクをその写像
媒質による高い照射負荷のもとにおいても実現すること
ができる。
好ましくはマスク膜の予備張力は10-5ないし10-6の伸び
率に相当する範囲内に保たれ、それによってマスクのパ
ターンを転写する際に無視できる程の僅かな像の歪みし
か考慮しなくて済むようにするのがよい。運転において
はホルダはマスク膜をまっすぐに平らな状態に保持する
のに必要なものよりも典型的には10°高い温度に加温さ
れる。このようにしてマスク膜中には非常に僅かな張力
しか発生せず、従って機械的な振動がその内部応力のな
いマスクの上に伝達されることはなく、またマスク膜の
写像媒質による照射負荷の変動も許容され得る。
写像媒質の照射がないときの温度の大きな低下によるマ
スク膜の塑性変形を確実に防止するために、本発明のも
う一つの態様において、写像媒質の照射が中断したとき
に加熱媒体を供給することによりマスク膜を照射中断の
時点におけるマスク膜の温度と少なくとも等しいかまた
はそれ以上の温度にすることが提案される。この場合に
加熱媒体は赤外線源または他の粒子線源に求めることが
できる。その場合にその加熱作用のもとでマスク膜がた
るんでしまうときにも、これはこの膜を後で更に使用す
る際に問題はなく、と言うのは温度が低下したならばそ
の膜は再び緊張されるからである。マスクの温度の測定
は高温測定法によって行なうことができる。温度の低下
に際してその追加的な熱源がスイッチオンされる。この
追加的な熱源はまた連続運転で、但し熱源の強さを低く
して作動させることも可能であるが、その際写像媒質の
照射が中断したときには対応的にその熱源の強さを高め
る。
[実施例] 以下、本発明を添付の図面の参照のもとに更に詳細に説
明する。
添付図において1はマスク膜を示し、これは例えば珪素
よりなる枠2によって固定されている。このマスク膜1
の厚さは1ないし5μmである。マスク膜1は好ましく
は固定用枠2と一緒にホルダ枠中に保持してマスクを形
成するが、このホルダ枠は上部材3と下部材4とからな
っている。上部材3とマスク膜1との間、または特に固
定用枠2と下部材4との間に例えばエラストマーよりな
る良好な熱伝導性を有する弾性層8、9を配置すること
ができる。この弾性層は上部材3と下部材4とを一緒に
取り付ける際にマスク膜1、およびしばしば脆い材料か
らなる固定用枠2が破損しないようにするための保護部
材を構成し、そしてその際その固定用枠の凹凸を吸収す
る。マスク膜1はホルダ枠3、4の中で無緊張状態に、
またはほんの僅かな張力と共に保持される。上部材3と
下部材4とはねじ5によって互いに結合される。図示の
実施例においてはマスク膜1のホルダは固定用枠2と、
上述の上部材3および下部材4よりなるホルダ枠とから
構成される。しかしながらこのホルダは固定用枠2だけ
で構成されていることもできる。いずれにしてもホルダ
枠はマスクの取扱を容易にする。この場合にマスク膜1
はその伸び率 Δ1/10が10-5と10-6との間となるように
予備緊張されていることができる。Δ1は初期長さ10
ついての延びを表わし、その際10は或る基準温度、例え
ば室温における長さに相当する。50mmのマスク直径にお
いて平坦状態の最小値を越えて約0.5μmの予備伸長が
与えられる。良好な熱伝導性の材料からなるホルダ枠
3、4は写像装置中で締付枠のディスク状顎部6、7の
間に保持される。これら顎部6、7とホルダ枠3、4と
の間には同様に熱伝導性の良好な例えばエラストマー等
よりなる弾性層8、9を配置することができる。この熱
伝導性の良好な材料よりなる顎部6、7はいくつかの通
路10を備えていることができ、これらを通して加熱媒体
を、或はまた必要の場合には冷却媒体を導くことができ
る。同様に、場合により締付枠のそれら顎部6、7内に
各通路10に加えて加熱用線を設けることもできるであろ
う。マスク膜1およびホルダ枠3、4は等しい熱膨張係
数を有しているのがよい。運転において、すなわち写像
媒質をマスク膜1の上に照射する際に、それら枠3、
4、或は締付用顎部6、7は例えばそれら通路10を通し
て対応する加熱された熱媒体を貫流させることにより、
またはそれら顎部6、7の中に設けられた加熱線を電気
エネルギー供給源に接続することによってマスク膜1の
温度よりも高い温度に加熱される。イオンプロジェクタ
においては100−200℃の運転温度が通常的である。100
℃の運転温度の場合にはホルダ枠3、4または締付用顎
部6、7は例えば110℃の温度に加熱される。直径50mm
のマスク膜を保持するインバー鋼製枠の場合にはこれは
例えば0.5μmの膨張を意味する。
第2および第3図から、マスクのプロジェクション装置
中での運転に際しての状態を見ることができ、その際第
2図においてはホルダ枠3、4の加熱が行なわれておら
ず、そして第3図においてはホルダ枠3、4がマスク膜
1の温度よりも高い温度に加熱される運転状態を示して
いる。
この場合に第2図の上部にマスク膜1と固定用枠2とか
らなるマスクが示されている。マスク膜の上に或る区間
sが挙げられている。次にこのマスクがイオン流11によ
って加熱されたときにはこのイオン流は開口12を配置す
ることによってマスク膜1のみを照射し、それによって
マスクは延びてたるみを生ずる。これは結像の歪みをも
たらす。これを除くためにマスク枠3、4をマスク膜1
の温度よりも高い温度に加熱し、それによってマスク膜
1は緊張される。マスク膜の区間sはこの場合にΔsだ
け伸長する。この伸長はもし必要の場合には写像比を換
えることによって光学的に補正することができる。マス
ク膜がたるんだときに現われるような像の歪みは除かれ
ており、と言うのはマスク膜1は平坦状態になっている
からである。
【図面の簡単な説明】
第1図はマスクのホルダとマスク膜との取付状態を示す
断面図であり、第2および第3図は異なった照射負荷で
のマスク膜の状態を図式的にそれぞれ断面図で示す。 1……マスク膜、2……固定用枠 3、4……ホルダ枠、5……ねじ 6、7……締付用顎部 8、9……弾性層、10……熱媒体通路 11……照射線、12……開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス レシユナー オーストリア国 ウイーン、エイー1190、 フエガガツセ 6/2

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マスク膜とこの膜のための枠状のホルダと
    からなり、この膜が運転においてこの膜中に存在する透
    過性部分を透過するイオン線、電子線またはX線等の写
    像媒質による熱応力にさらされるマスクを安定化する方
    法において、マスク膜が予備緊張なく、または予備緊張
    に伴うそのマスク膜中又はマスク膜上の写像用パターン
    の歪みを像転写過程に対して無視できる程に小さな予備
    緊張と共に、ホルダ中に配置されているマスクを、その
    写像装置内に設けられた締付枠の中に締め付け、そして
    この枠を写像装置の運転の間に、マスク膜がこの運転の
    間に有する温度を越える或る温度に加熱することを特徴
    とする、上記マスク膜の安定化方法
  2. 【請求項2】マスク膜がホルダ中で10-5ないし10-6の伸
    び率に相当する予備緊張と共に保持される、特許請求の
    範囲第1項に従う方法。
  3. 【請求項3】マスク膜を平坦に維持するのに必要な温度
    を10ないし20℃越える温度にホルダを加熱する、特許請
    求の範囲第1項または第2項に従う方法。
  4. 【請求項4】写像媒質の照射が行なわれないときにマス
    ク膜を加熱媒体の供給によって写像媒質の中断時点にお
    けるマスク膜の温度と少なくとも等しいかまたはそれ以
    上の温度にする、特許請求の範囲第1ないし第3項のい
    ずれかに従う方法。
JP27082286A 1985-11-13 1986-11-13 マスク膜とホルダ枠とからなるマスクの安定化方法 Expired - Lifetime JPH0766181B2 (ja)

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JPS62118351A JPS62118351A (ja) 1987-05-29
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ATE112867T1 (de) 1994-10-15
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